1 前言
区域开发环境影响评价就是在一定区域内以可持续发展为目标, 以区域开发规划为依据, 从整体上综合考虑区域内拟开发的各种社会经济活动对环境产生的影响。并据此制定和选择维护区域良性循环, 实现经济可持续发展的最佳行动规划或方案, 同时也为区域开发规划和管理提供决策依据。它具有战略性、复杂性、整体性、不确定性和超前性的特点。所谓大气环境容量, 是指大气自然净化能力之内允许的某种污染物的排放总量。实际研究时更关注的是“区域大气环境容量”, 即在一定的气象条件及一定的排污源条件下, 某一特定区域在满足该区域大气环境目标的前提下, 单位时间所能允许的各类污染源向大气中排放的某种污染物的总量。
2 大气环境容量的估算方法
目前大气环境容量的估算方法主要有以下几种:
2.1 A-P值法
这是以大气质量标准为控制目标, 在考虑到大气污染物扩散稀释规律的基础上, 使用控制区排放总量允许限值和点源排放允许限值来计算大气环境容量。
2.2 反演法
利用大气环境质量模型 (如窄烟云稀释矩阵模型) , 在给定大气环境质量标准的情况下, 通过模型反演, 即已知地面浓度求排放量的方法, 反算控制区各种污染源的排放总量 (环境容量) 。
2.3 模拟法
利用大气环境质量模型模拟区域内污染源排放的污染物所产生的地面浓度是否会导致环境空气质量超标。
2.4 线性规划法
根据线性规划理论计算大气环境容量。该方法以不同功能区的环境质量标准为约束条件, 以区域污染物排放量极大化为目标函数。这种满足功能区达标对应的区域污染物的极大排放量可视为区域的大气环境容量。
下面用实例对A-P法估算区域大气环境容量的方法作较详细地论述。
3 重庆市九龙园区B2区环境影响报告书中大气环境容量的估算
3.1 园区特点及规模介绍
九龙园区是国家科技部和重庆市批准设立的高新技术产业开发区, 于1998年7月挂牌成立, 2001年全面启动。九龙园区用地范围西至中梁山, 东、南以九龙坡与大渡口的行政区界为界, 北以中梁山组团J标准分区为界。园区分为A、B、C区, 规划总面积38km2。A区、B区为九龙园区的启动区, A区以九龙镇堰龙村、新农村自然地界为界, B区位于九龙坡区华岩镇, 包括华岩镇半山村、齐团村和华岩村。C区为A、B区的拓展区, 位于九龙坡区中梁山以西的西部新城中心区域, 涉及巴福镇、石板镇和陶家镇。目前, A、B区已初步形成了富有特色的七大产业群。B2区也是九龙园区的拓展区, 其规划范围为:西至跳蹬河, 东至华福路边界, 北以中梁山组团J标准分区为界, 南以中梁山K07-1外围红线为界, 规划总面积65.18ha, 用地性质为二类工业用地52.26ha, 道路用地12.92ha, 此外, 华福路以东的L21-2、L18-2两地块也属B2区, 规划范围线划至周边道路中心线。其发展定位为机械加工, 优先发展机械装备、汽摩设备制造等传统工业和高新技术产业, 严禁高污染、高能耗、高水耗项目, 鼓励清洁生产和循环经济产业链企业入驻。通过监测, 评价区域的环境空气质量较好, 各主要监测项目均满足环境空气质量二级标准要求。B2区入驻企业建成投产后, 大气污染负荷预测汇总见表3-1。由于B2区工业主要以汽摩配、民用机械等轻污染行业为主, 排放的对植物生长危害较大的大气污染物主要是SO2, 其产生不良影响途径主要是通过植物叶部发生作用, 也可通过大气使土壤、水体污染后间接影响植物。
3.2 计算过程及结果
A-P值法模型属于箱模型。该模型基本原理是将总量控制区上空的空气混合层视为承纳地面排放污染物的一个箱体。污染物排放箱体后被假定为均匀混合。箱体能够承纳的污染物量与箱体体积 (等于混合层高乘以区域面积) 、箱体的污染物净化能力以及对箱内污染物浓度的限度 (即区域环境空气质量目标) 呈正比。其中箱体高度和自净能力属于自然条件, 随地区而定, 方法中用A值来表示。在不同地区, 可根据当地的A值、当地总量控制区的环境空气质量目标以及控制区面积确定总量控制区的环境空气容量。考虑B2区为轻污染的二类工业, 总量控制区内排气筒几何高度低于30m, 在此基础上根据《开发区区域环境影响评价技术导则》中推荐的环境容量估算方法, 依据GB/T3840—91《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》, 按照区域大气污染物排放总量的计算方法, 对B2区环境容量进行偏保守的估算, 具体计算过程如下:
3.2.1 总量控制区污染物排放总量的限值由式 (1) 计算:
式中:Qak----总量控制区某种污染物年允许排放总量限值, 104t;
Qaki----第i功能区某种污染物年允许排放总量限值, 104t;
n----功能区总数;
i----总量控制区内各功能分区的编号;
a----总量下标;
k----某种污染物下标。
3.2.2 各功能区污染物排放总量限值由式 (2) 计算:
式中:Qaki----第i功能区某种污染物年允许排放总量限值, 104t;
S----总量控制区总面积, km2;
Si----第i功能区面积, km2;
Aki----第i功能区某种污染物排放总量控制系数, 104t·a-1·km-1, 计算方法见3.2.3。
3.2.3 各类功能区内某种污染物排放总量控制系数由式 (4) 计算:
式中:Aki----第i功能区某种污染物排放总量控制系数, 104t·a-1·km-1;
Cki----GB 3095等国家和地方有关大气环境质量标准所规定的与第i功能区类别相应的年日平均浓度限值, mg·m-3;均按二类标准取值。
A----地理区域性总量控制系数, 104·km2·a-1, 按GB/T3840—91表1选取A=2.8。
3.2.4 总量控制区内低架源 (几何高度低于30m的排气筒排放或无组织排放源) 大气污染物年排放总量限值由式 (5) 计算:
式中:Qbk----总量控制区内某种污染物低架源年允许排放总量限值, 104t;
Qbki----第i功能区低架源某种污染物年允许排放总量限值, 104t, 其计算方法见3.2.5;
b----低架源排放总量下标。
3.2.5 各功能区低架源污染物排放总量限值按式 (6) 计算。
式中:Qbki----第i功能区低架源某种污染物年允许排放总量限值, 104t;
Qaki----第i功能区某种污染物年允许排放总量限值, aki104t;
a----低架源排放分担率, 按GB/T 3840—91表1选取a=0.15。
3.3 计算结果与控制总量比较
通过计算得出九龙园区B2区大气污染物允许排放的目标总量见表3-2
注:因二甲苯无年平均浓度, 评价参照《环境影响评价技术导则大气环境》 (HJ/2.2-93) 8.1.2.5条, 以其一次浓度的0.12倍值0.036mg/m3作为其计算二甲苯环境容量时的年日平均浓度, 而其一次浓度引自《工业企业设计卫生标准》 (TJ36-79) 为0.3mg/m3.
九龙园区B2区主要采用清洁的能源电和天然气, 外排大气污染物均达标排放, 项目建成后区域环境空气质量可满足二类功能区划的要求。由表3-3可知, 园区大气污染物预测排放量较小, SO2、NO2、烟 (粉) 尘和苯系物 (包括二甲苯、苯和甲苯) 排放量分别占B2区环境空气允许排放目标总量的4.06%、10.73%、0.93%和9.7%, 区域环境可以承受园区排放的大气污染物, 不会因项目的建设而突破区域大气污染物允许排放目标总量, 表明区域大气污染物总量控制目标能够实现。
在上面分析的基础上, 我们提出重庆九龙园区B2区开发建设污染物排放总量控制的建议值, 见表3-4
4 结语
由于经济的持续高速发展, 城市大气污染源的不断密集化, 工业污染物排放量越来越大。我国在上个世纪9O年代初期开始在各主要城市实行重点污染物总量控制, 大气污染物总量控制的实施, 这是控制我国城市大气污染的根本途径。故研究区域大气环境容量, 以区域环境承载能力来确定开发区污染物允许排放总量, 是区域大气环境影响评价中必须解决的问题。区域大气环境容量是区域环评中的重点评价内容。通过容量计算并结合地块开发性质和规模, 可判断区域开发强度和能源利用是否合适, 从而给出区域开发大气污染物的建议允许排放量。本文通过重庆市九龙园区B2区区域环评中大气环境容量实例计算, 使我们对A-P值法有了更深地了解。从而认识到环境容量是确定污染物排放总量指标的依据, 而污染物排放总量决定了对区域环境的影响程度, 只有排放总量小于环境容量, 才能保证环境目标的实现。若开发区引进的行业用能较高的话, 应配置集中供热系统或使用清洁燃料 (天然气或轻油) , 以全面实现区域大气环境保护目标, 促进区域可持续发展。
摘要：目前, 在区域开发项目中区域环境影响评价是一项必不可少的工作。而区域大气环境容量又是区域环境影响评价工作中极为重要的内容之一。区域大气环境容量的计算, 是实施大气污染物总量控制的前提。文章综述了大气污染物区域环境容量的主要影响因素、计算方法和其特点, 并通过实例详细介绍了A-P值法的计算过程。
关键词：区域开发环境影响评价,环境容量,大气环境容量,总量控制,A-P值法
参考文献
[1] 《环境影响评价工程师职业资格登记培训系列教材-社会区域》.
[2] GB/T13201.91, 制定地方大气污染物排放标准的技术方法[S].1991.
[3] 国家环保局, 中国环境科学院.城市大气污染总量控制方法手册[M].北京:中国环境科学出版社, 1991.
[4] 秦艳, 施介宽.大区域大气总量控制模式的影响因素及改进研究[J].中国纺织大学学报, 1999, 25 (5) :17.23.